旋削加工における切削動力の計算方法

旋削加工で発生する切削動力は、いくつかの要素を考慮して計算することができます。今回は、直径20mmの工作物を回転させ、せん断応力600MPa、回転数120rpm、すくい角3°、工具幅2mm、切込み0.8mmで突っ切り加工を行う際の切削動力の求め方について解説します。

切削動力の求め方

切削動力は、切削速度、工具の摩擦、せん断応力などの要素に基づいて計算することができます。切削動力を求める基本的な式は次のようになります。

切削動力（P） = F × V

ここで、Fは切削力、Vは切削速度です。切削力は、せん断応力、工具幅、切りくずの厚さなどの要素を元に計算されます。

問題に与えられたパラメータを整理します。

次に、これらのデータを基に具体的な切削力を求め、切削動力を算出します。

切削力Fは、せん断応力τ、切りくずの厚さh、工具幅bを使って求めることができます。

F = τ × b × h

ここで、τはせん断応力（600MPa）、bは工具幅（2mm）、hは切りくずの厚さ（1.2mm）です。

代入すると。

F = 600MPa × 2mm × 1.2mm

F = 1440N

次に、切削速度Vを求めます。切削速度は、工作物の直径Dと回転数nを使って次のように求めます。

V = π × D × n

ここで、Dは工作物の直径（20mm）、nは回転数（120rpm）です。

代入すると。

V = π × 20mm × 120rpm = 7539.82mm/min ≈ 7.54m/s

最後に、切削動力Pを求めます。切削動力は、切削力Fと切削速度Vを掛け合わせることで求めます。

P = F × V

代入すると。

P = 1440N × 7.54m/s = 10813.6W ≈ 10.8kW

今回の旋削加工における切削動力は、約10.8kWとなります。この計算は、せん断応力、切りくずの厚さ、工具幅、回転数などのパラメータに基づいています。切削動力の計算には、加工条件を正確に理解することが重要であり、特に工具や材料の特性に関する知識が求められます。